[發明專利]高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料的制備方法及其材料

有效

• 申請號: 201710798558.2
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107474294B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 胡海青;解承鵬;于海洋;趙健
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J7/06;C08L77/02;C08L77/06
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

1.一種高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料的制備方法，其特征在于，反應體系中加入碳材料，采用化學接枝的方法，在聚酰胺材料表面形成以化學鍵結合的碳涂層，得到可用于電氣、服裝、機械領域的兼具高耐磨和優良導電性的材料，包括如下步驟：

(1)碳材料的羧基化

稱取一定量的碳材料，加入到一定體積比例(5:1～1:1)的無機酸的混合溶液中，超聲2～4h，用去離子水不斷沖洗過濾，直到溶液的pH 為6～8，在50～80℃下真空干燥，得到羧基化的碳材料；

(2)羧基化碳材料的酰氯化處理

稱取步驟(1)中100～200mg羧基化的碳材料，加入到含25～50ml二氯亞砜的三口燒瓶中，滴加3～5滴催化劑，在50～80℃下回流12～24h，洗滌，過濾，50～80℃下真空干燥；

(3)聚酰胺制品表面接枝碳材料

稱取步驟(2)中10～80mg酰氯化處理的碳材料，分散在N-甲基吡咯烷酮中，將聚酰胺制品浸泡到溶液中，制品的酰胺基團與碳材料的酰氯基團反應，碳材料接枝到制品表面；

(4)后處理

通過還原劑對化學接枝碳材料的聚酰胺制品進行還原0.1～10h，還原溫度為50～150℃，溶液或者蒸汽還原，在40～60℃鼓風烘干2h，得到接枝碳材料的導電制品；或者不使用還原劑，將制品置于鼓風烘箱內通過100～140℃的高溫進行還原4h，得到接枝碳材料的導電制品；

或者直接選用羧基化的碳材料，則省略步驟(1)，直接進行步驟(2)，(3)，(4)。

2.如權利要求1所述的一種高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料的制備方法，其特征在于，所選擇的聚酰胺材料指高分子主鏈以酰胺基團為重復單元的聚合物。

3.如權利要求1所述的一種高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料的制備方法，其特征在于，所選擇的碳材料選自石墨烯、氧化石墨烯、單壁碳納米管、多壁碳納米管、富勒烯，炭黑中的一種或多種，利用帶有功能基團的碳材料，對織物表面進行化學接枝改性，提高涂層的附著能力。

4.如權利要求1所述的一種高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料的制備方法，其特征在于，羧基化的碳材料是指氧化石墨烯、羧基化的碳納米管或者羧基化的碳黑。

5.如權利要求1所述的一種高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料的制備方法，其特征在于，所選擇的無機酸選自硫酸、鹽酸、高氯酸、硝酸、氫碘酸。

6.如權利要求1所述的一種高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料的制備方法，其特征在于，所選擇的還原劑選自過氫碘酸、水合肼、硼氫化鈉、維生素C；或者不用還原劑，直接通過高溫還原。

7.根據權利要求1-6中任一權利要求所述的方法制備的高耐磨碳雜化聚酰胺導電復合材料。